Permendur钴基合金（百科）

1. Permendur 是什么材料？

Permendur 的基本成分是钴和铁，通常还会加入少量的钒 来改善其机械加工性能和电阻率。最常见的两种商业牌号是：

Permendur (2V): 成分约为 49% 钴，49% 铁，2% 钒。这是最经典和常用的型号。

Superpermendur: 成分经过优化，通常具有更高的纯度和平整的晶粒取向（例如通过轧制工艺获得立方织构），使其磁性能在特定方向上达到最佳。

从材料学角度看，它属于软磁材料，意味着它容易被磁化，也容易退磁，并且磁滞损耗低。

2. 主要特性

Permendur 的核心特性都围绕着其卓越的磁性能，但也伴随着一些物理和机械上的特点。

核心磁性能：

极高的饱和磁通密度

这是 Permendur 最突出的优点。其饱和磁通密度在所有软磁材料中是最高的之一，通常在 2.3 T 到 2.4 T 之间。作为对比，广泛使用的硅钢片约为 2.0 T，铁氧体通常低于 0.5 T。

意义：高饱和磁通密度意味着在相同的磁通量下，可以使用更小体积的磁芯，从而实现器件（如电机、变压器）的小型化和轻量化。这对于空间和重量敏感的应用至关重要。

高磁导率

它能够高效地引导和集中磁力线，磁导率很高，这使得它在弱磁场下也能表现出良好的磁性能。

低矫顽力

作为软磁材料，其矫顽力很低，这意味着磁化和退磁都非常容易，磁滞回线狭窄。

意义：低矫顽力直接导致低磁滞损耗，在高频交变磁场中工作时，能量损耗小，发热量低。

低铁损

虽然在低频下其铁损优于很多材料，但由于其电阻率相对不高，在高频应用时，涡流损耗会显著增加。这是它的一大局限。

其他物理与机械性能：

机械硬度高、强度好

Permendur 是一种非常坚硬且坚固的合金，这使其能承受较高的机械应力。

机械加工性差

这是其高硬度带来的一个缺点。它非常硬且脆，进行切削、冲压等机械加工非常困难，通常需要采用线切割 等特殊加工方法。

电阻率相对较低

其电阻率虽然比纯铁高，但远低于铁氧体等陶瓷磁性材料。这是限制其高频应用的主要原因。

居里温度高

其居里温度远高于室温，因此能在较高的温度环境下保持其磁性能。

3. 主要应用领域

凭借其独特的性能组合，Permendur 主要用于对性能和体积有极致要求的高端和特种领域：

航空航天领域：飞机发电机、启动机、变压器的磁芯，追求极致的功率重量比。

电声换能器：高保真音响中的振动膜片（如高音喇叭振膜），因为其高磁通密度和硬度能带来更好的瞬态响应和声音品质。

磁控管：作为微波炉、雷达系统中磁控管的关键部件。

高性能电磁铁：用于科研和医疗设备（如粒子加速器、MRI）中的极头和磁轭，以产生极强的磁场。

伺服电机和力矩电机：要求快速响应和高功率密度的高性能电机。

总结

特性

优点

缺点

极高饱和磁通密度 (2.4T)

可实现器件小型化、轻量化

-

高磁导率、低矫顽力

磁化容易，磁滞损耗低，效率高

-

高硬度、高强度

结构稳固，耐磨损

机械加工极其困难

电阻率较低

-

高频下涡流损耗大

成本

-

原材料（钴）昂贵，制造成本高

总而言之，Permendur 是一种为追求极致磁性能而生的顶级软磁材料。它牺牲了加工性、高频性能和成本，换来了无与伦比的饱和磁通密度，是航空航天、高端电声等尖端领域不可或缺的关键材料。